[发明专利]区域联网式太阳能智能补偿路灯系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能路灯市电互补技术领域及LED照明技术和联网领域，特别涉及一种区域联网式太阳能智能补偿路灯系统及其控制方法。

背景技术

传统的路灯控制系统，是由时控开关定时控制路灯开关，而且随着季节的变化还需要人工去调整时间，使用起来极为不方便。

为解决上述问题，近几年开发出了一种太阳能路灯控制系统，该太阳能路灯控制系统是以太阳能为能源，白天太阳能电池板给蓄电池充电，晚上蓄电池给LED灯供电使用，节省了电能，很好的解决了传统路灯控制系统所具有的问题。

但是现在的太阳能控制系统也存在一些不完善之处。比如，太阳能作为一种自然能源，必然要受到光照、天气等自然因素的影响和限制，阴雨天过长影响亮灯或照明度，使得亮度达不到国家标准的要求，甚至不亮灯(合理的道路照明与无灯相比，可将安全事故降低3倍)；因此对安装位置、角度要求高，太阳能电池板必须保证足够的日照时间，对安装的角度也有严格的限制。但在实际的应用中，由于城市道路两边或绿化分割带内行道树高大繁密，两侧高楼大厦林立，使得部分太阳能板的遮光现象十分严重，光控或时控的控制时间不可能完全统一，每套太阳能路灯的亮灯时间及亮度都不能保持同时一致，使用时就存在很多不便，要在城市道路中合理均匀布置路灯难度太大，且无法预测到今后各方面的发展。

随着科学技术的不断进步，作为一种可再生能源的太阳能逐渐被应用于路灯照明领域中。目前，现有技术的太阳能路灯供电控制装置一般包括太阳能电池组件、太阳能路灯控制器和蓄电池；其中，太阳能电池组件在白天有阳关照射时通过太阳能路灯控制器对蓄电池进行充电，以使蓄电池在天黑后太阳能路灯控制器控制开灯时自动为路灯供电。为了避免出现连续多天的阴雨天气导致太阳能电池组件无法为蓄电池充电，从而使得路灯无法正常工作的情况发生，现有技术的太阳能路灯供电控制装置还采用市电作为太阳能的后补供电能源，具体做法是采用继电器或开关管使市电与太阳能路灯控制器相连接，从而达到太阳能和市电切换工作的目的。然而，现有技术的这种供电控制装置，在太阳能和市电切换的过程中，往往会出现闪灯(即短时间断电)的现象，有的甚至出现晚上路灯关闭后，市电把蓄电池充满电的现象，从而导致白天太阳能无法对蓄电池进行充电，造成能源浪费。因而，现有技术的太阳能路灯供电控制装置没有真正实现太阳能优先、市电后补的功能。

发明内容

针对上述不足，本发明目的之一在于提供一种结构设计巧妙、合理、智能化程度高的区域联网式太阳能智能补偿路灯系统。采用双闭环自动控制系统，不仅能在太阳能电池组件电量不足的情况下无缝接入市电补偿，而且针对太阳能发电存在的发电间断性，波动性和突发状况，都能随时自由切换供电模式，既能使清洁能源的使用达到最大化，又能保证照明系统平稳切换电源。

本发明目的还在于，提供一种区域联网式太阳能智能补偿路灯系统，实现光照好和光照不好的太阳能路灯共享蓄电池中的电能，并且通过双闭环中传感器采集的信息按需分配，为不同需求的路灯提供最为合适的电能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种区域联网式太阳能智能补偿路灯系统，包括电源优先级选择控制器、太阳能电池组件、太阳能电池状况采集传感器、电网、光伏并网型逆变器、供电电源模块、电压补偿控制器、蓄电池控制器、蓄电池组、闭环电流控制器、太阳能LED灯自带的小型储能设备及传感器和区域内所有的太阳能LED灯，其特征在于，所述电源优先级选择控制器与太阳能电池状况采集传感器、太阳能电池组件和电网相连接；所述太阳能电池组件和太阳能电池状况采集传感器相连接；所述电网与光伏并网型逆变器相连接；所述供电电源与太阳能电池组件和电网相连接；所述电压补偿控制器与蓄电池控制器相连接；所述蓄电池控制器与蓄电池组相连接；所述蓄电池组与闭环电流控制器相连接；所述闭环电流控制器与太阳能LED灯自带的小型储能设备及传感器相连接；太阳能LED灯自带的小型储能设备及传感器与对应的LED灯相连接，并将传感器搜集到的信息反馈给前级使用。

如上所述的区域联网式太阳能智能补偿路灯系统，其特征在于，控制太阳能LED灯的照明，主要是由电量控制补偿闭环和电流控制补偿环这个双闭环系统组成，其中双闭环的内环为电流控制补偿环，即为所述的闭环电流控制器，所述闭环电流控制器由电流控制器、LC滤波和用于电流检测的传感器组成；其中双闭环的外环为电量控制补偿闭环，由供电电源模块、电压补偿控制器、蓄电池控制器、蓄电池组、闭环电流控制器、太阳能LED灯自带的小型储能设备及传感器、太阳能LED灯组成。